農(nóng)藥懸浮劑加工工藝研發(fā)難點(diǎn)及解決方案

農(nóng)藥懸浮劑加工工藝

研發(fā)難點(diǎn)及解決方案宋化強(qiáng)山東德勝精細(xì)化工研究院1概述懸浮劑的配方組成及研究影響因素及解決方案加工工藝及設(shè)備選型產(chǎn)品質(zhì)量控制2環(huán)保型劑型分類(lèi)懸浮劑(SC)16%水乳劑(EW)5%水分散粒劑(WDG)12%其它水劑（AS）19%懸浮種衣劑（FS）環(huán)保型劑型微囊懸浮液微囊－膠囊3定義干懸浮劑(DF)是在懸浮劑(SC)的基礎(chǔ)上所發(fā)展出來(lái)的新劑型，將制成的懸浮劑通過(guò)噴霧干燥制成粉狀或微粒狀固體霧干燥制成粉狀或微粒狀固體,使用時(shí)入水后與懸浮劑效果相同,但貯存穩(wěn)定性又優(yōu)于懸浮劑4特點(diǎn)具有粒徑小，分散性好、流動(dòng)性好、懸浮率高、生物活性高，使用劑量小、耐雨水沖刷、殘留低、對(duì)人畜低毒等特點(diǎn)。5水懸浮劑的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):環(huán)保、沒(méi)有有機(jī)溶劑生產(chǎn)過(guò)程基本無(wú)三廢使用方便、安全高含量成本低粒度小、生物效應(yīng)好優(yōu)與缺缺點(diǎn):研發(fā)難度較大貯存中易分層沉淀對(duì)原藥雜質(zhì)和晶體比較敏感6概述懸浮劑的配方研究及組成影響因素及解決方案加工工藝及設(shè)備選型產(chǎn)品質(zhì)量控制7SC配方組成：SC配方組成活性成分潤(rùn)濕劑分散劑增稠劑防凍劑消泡劑防腐劑觸變劑穩(wěn)定劑8懸浮劑配方組成有效成分9有效成分熔點(diǎn)一般在60℃以上，以免在研磨時(shí)熔化，引起粒子凝聚，影響制劑的穩(wěn)定性。在水中的溶解度一般不得大于70mg/L，最好不溶，否則在制劑貯存時(shí)易產(chǎn)生結(jié)晶。但也有在液相中的溶解度超過(guò)100mg/L的原藥制得穩(wěn)定性好的膠懸劑的例子，通過(guò)調(diào)整潤(rùn)濕分散劑和增稠劑使之達(dá)到穩(wěn)定化，在水中的化學(xué)穩(wěn)定性好，對(duì)某些穩(wěn)定性不太好的有效成分通常使用緩沖劑、抗氧化劑來(lái)改善其化學(xué)穩(wěn)定性。對(duì)于復(fù)配制劑來(lái)說(shuō)，還要考慮以?xún)稍幵鲂Р辉龆?、兼容穩(wěn)定性好為原則確定其的最佳配比和最佳濃度。殺菌劑、殺蟲(chóng)劑、除草劑、植物調(diào)節(jié)劑、微肥10懸浮劑配方組組成潤(rùn)濕分散劑11對(duì)被分散的農(nóng)農(nóng)藥活性成分分粒子外表面和多孔表面有有良好的潤(rùn)濕濕作用，有助于排除除農(nóng)藥活性成成分粒子表面面上的空氣，，加快粒子進(jìn)進(jìn)入水中的潤(rùn)潤(rùn)濕速度，使使粒子迅速潤(rùn)潤(rùn)濕，從而避避免研磨過(guò)程程中物料變得得過(guò)于粘稠，，有助于砂磨。生產(chǎn)功能及特點(diǎn)12吸附于原藥顆顆粒的表面，，形成較密集的的吸附層，以“位阻”的的相互作用使使粒子間相互排斥，從而使其均均勻分散，特特別是，在調(diào)調(diào)劑和儲(chǔ)藏期期間能有效地地阻止農(nóng)藥粒粒子再度聚集集，使其保持持一種良好的的懸浮性、分分散性、外觀觀穩(wěn)定性及熱熱貯穩(wěn)定性。。降低晶體生長(zhǎng)長(zhǎng)速度。提供靜電排斥斥提供空間位阻阻貯存功能及特點(diǎn)13藥液表面張力力的大小直接接影響葉面的的接觸角，通通過(guò)改變藥液的表表面張力，而達(dá)到改善農(nóng)藥在植植物葉表面分分布和附著的的目的。表面活性劑可可以降低液體體表面張力，，改變接觸角角的大小，從從而達(dá)到所需需的目的降低界面張力力使用功能及特點(diǎn)14在噴藥期間，，達(dá)到增加農(nóng)農(nóng)藥在植物表表面的滯留量量、延長(zhǎng)滯留留時(shí)間的目的的，從而提高了農(nóng)藥的的生物活性，，降低使用劑劑量。形成界面膜藥效功能及特點(diǎn)15懸浮劑農(nóng)藥表面活性劑農(nóng)藥種類(lèi)繁多多，性質(zhì)各異異，依劑型加加工要求也不不同，所選擇擇的助劑種類(lèi)類(lèi)也各異。國(guó)內(nèi)外助劑種種類(lèi)超過(guò)3000種16潤(rùn)濕分散劑種種類(lèi)陰離子型非離子型兩性離子其他農(nóng)藥本身是一一類(lèi)具有極強(qiáng)強(qiáng)生物活性的的特殊化學(xué)品品，不同的農(nóng)農(nóng)藥其理化性性質(zhì)相差很大大，其防治對(duì)對(duì)象、保護(hù)對(duì)對(duì)象又千差萬(wàn)萬(wàn)別，若想賦賦予活性成分分最佳效力，，選擇適宜的的助劑品種和和添加量是十十分重要的。。17潤(rùn)濕分散劑種種類(lèi)萘磺酸鹽（分分散劑）陰離子+非離子（潤(rùn)濕濕劑）D-425、D-809、DNSWELL-302、SC-B磷酸酯（潤(rùn)濕濕劑）NP-10P、600P非離子（潤(rùn)濕濕劑、穩(wěn)定劑劑）500LQ、752、755羧酸鹽（分散散劑）700、DS-35、DS-36陰離子+非離子（潤(rùn)濕濕分散劑）DS-316、WELL-303羧酸鹽+非離子（潤(rùn)濕濕分散劑）DS-60、WELL-SCA萘磺酸鹽（潤(rùn)潤(rùn)濕劑）MorwetIP、EFW18同一種農(nóng)藥原原藥，不管是是殺菌劑、殺殺蟲(chóng)劑、除草草劑，使用不不同種類(lèi)的助助劑品種配制制的樣品，由由于其作用機(jī)機(jī)理不一樣，，因此對(duì)農(nóng)藥藥發(fā)揮其功效效區(qū)別可能會(huì)會(huì)很大。潤(rùn)濕劑或者分分散劑和消泡泡劑會(huì)有相互互作用，潤(rùn)濕濕分散劑降低低表面張力，，但是過(guò)低的的表面張力就就給消泡帶來(lái)來(lái)難度。這么多種助劑劑，不同的助助劑在農(nóng)藥制制劑配方中具具有不同的作作用。19需要助劑來(lái)幫助活性組分在植株體內(nèi)傳遞，也包括藥劑通過(guò)植株表皮的傳輸（潤(rùn)濕劑）。選擇原則（1）內(nèi)吸性藥劑需要助劑來(lái)幫助增加覆蓋面（潤(rùn)濕劑），增強(qiáng)耐沖涮能力（粘著劑）。觸殺型/保護(hù)型藥劑20選擇原則（2）環(huán)境相容性好好不增加原藥對(duì)對(duì)哺乳動(dòng)物的的毒性不降低農(nóng)藥有有效成分的生生物活性用量少，對(duì)使用技術(shù)條條件應(yīng)變能力力強(qiáng)在使用過(guò)程中中能提高有有效成分的分分散度和有效效成分對(duì)靶體體的沉積量及及沉積比例對(duì)農(nóng)藥原藥具具備良好的化化學(xué)穩(wěn)定性對(duì)作物不產(chǎn)生生藥害21潤(rùn)濕分散劑篩篩選方法流點(diǎn)法正交試驗(yàn)法三角坐標(biāo)法與有效成分匹匹配的潤(rùn)濕分分散劑及用量量普通試驗(yàn)法粗選22篩選潤(rùn)濕分散散劑——懸浮浮劑配方中的的重要組分1）用超細(xì)粉碎機(jī)機(jī)（或用研缽缽）將農(nóng)藥固固體粉碎到一一定細(xì)度；2）將篩選的分分散劑品種，，分別用水配配制成相同含含量的分散劑劑溶液；3）取一定量已已粉碎的的農(nóng)農(nóng)藥放入燒杯杯中，將上述述配好的分散散劑溶液，慢慢慢滴入到農(nóng)農(nóng)藥細(xì)粉上，，同時(shí)用藥匙匙不斷攪拌，，使其形成糊糊狀，當(dāng)糊狀狀物剛形成滴滴滴下時(shí)，記記錄所用溶液液的量，然后后計(jì)算出單位重量有效效成分所需溶溶液的量，這個(gè)量即為為流點(diǎn)。流點(diǎn)法23三角坐標(biāo)法243水平3因素素正交表試驗(yàn)號(hào)x1x2x311112122313342125223623173138321933225懸浮劑配方組組成粘度調(diào)節(jié)節(jié)劑26為了阻止粒子子沉降，一般般通過(guò)添加粘粘度調(diào)節(jié)劑來(lái)來(lái)提高分散介質(zhì)質(zhì)的粘度，從而縮小原藥藥與介質(zhì)的密密度差，達(dá)到阻礙農(nóng)藥藥顆粒的沉降降，提高制劑劑懸浮穩(wěn)定性性的目的。不同粒徑沉降降10cm所所需要的時(shí)間間粒徑（μm）5210.5時(shí)間（d)426106424即使將農(nóng)藥顆顆粒粒徑控制制在1微米，農(nóng)藥顆顆粒沉至容器器底部也只需需106天（三個(gè)半月月）懸浮劑配方——粘度調(diào)節(jié)劑27使農(nóng)藥懸浮液液形成凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)能承承托藥物顆粒粒阻礙其沉降降，使農(nóng)藥懸懸浮液中藥粒粒在貯藏過(guò)程程中不沉降，，藥液不分層層，保持其懸懸浮穩(wěn)定性；；在一定外力力（如搖動(dòng)））作用下，其其結(jié)構(gòu)被破壞壞，可恢復(fù)其其流動(dòng)性而易易于倒出。粘度調(diào)節(jié)劑28懸浮劑配方組組成防凍劑29農(nóng)藥懸浮劑是是以水為分散散介質(zhì)的農(nóng)藥藥制劑，為保保證產(chǎn)品在嚴(yán)嚴(yán)寒低溫條件件下的穩(wěn)定性性，就必須加加入一定量的的適宜的防凍凍劑，以增加加懸浮劑承受受的抗凍能力力，提高懸浮浮劑在低溫貯貯存、運(yùn)輸過(guò)過(guò)程中的穩(wěn)定定性。好的防凍劑應(yīng)應(yīng)具備防凍性性能好，揮發(fā)發(fā)性低，對(duì)有有效成分的溶溶解度小等特特性，一般選用乙二二醇，用量5%。防凍劑的選擇擇懸浮劑配方——防凍劑30懸浮劑配方組組成PH值調(diào)整劑劑31這是保證制劑劑中有效成分分化學(xué)穩(wěn)定性性的重要手段段。絕大多數(shù)數(shù)原藥在中性性介質(zhì)條件下下穩(wěn)定，而少少數(shù)原藥則需需要酸性或堿堿性介質(zhì)條件件，因此，必必須通過(guò)加入入pH調(diào)整劑調(diào)節(jié)介介質(zhì)，以適合合原藥對(duì)介質(zhì)質(zhì)pH值的需要。一一般用有機(jī)酸酸調(diào)節(jié)酸性；；而用有機(jī)胺胺調(diào)整介質(zhì)的的堿性。用量量都很少。PH值調(diào)節(jié)劑劑的選擇懸浮劑配方——PH值調(diào)節(jié)劑劑32小結(jié)結(jié)在同一劑型配配方中，不同助劑對(duì)制制劑的物理穩(wěn)穩(wěn)定性有一定定影響，如：有效成分分與潤(rùn)濕分散散劑不配伍時(shí)時(shí)，會(huì)造成懸懸浮劑長(zhǎng)期放放置分層、結(jié)結(jié)底嚴(yán)重，顆顆粒變大，從從而使其懸浮浮率下降，影影響葉面對(duì)藥藥劑的吸收，，這在莖葉處處理型農(nóng)藥中中尤為重要。。在開(kāi)發(fā)懸浮劑劑時(shí)，正確地地選擇好潤(rùn)濕濕分散劑類(lèi)型型和品種是關(guān)關(guān)鍵。在實(shí)際際應(yīng)用中，為為了提高藥效效，一般同時(shí)時(shí)選用幾種潤(rùn)濕濕分散劑復(fù)配配使用。但同時(shí)必須考慮，助助劑之間亦互互相影響，只只有所選用的的助劑在一定定的質(zhì)量和數(shù)量范范圍內(nèi)合理配配置，互相協(xié)協(xié)調(diào)，才能使制劑成成為一種穩(wěn)定定的懸浮體。。33通常選用高分子量的分分散劑，結(jié)構(gòu)中必須具具有親水基和和親油基（疏疏水基），主要目的是為為了增強(qiáng)對(duì)農(nóng)藥活活性成分粒子子的吸附能力力，減少分散劑從從吸附的農(nóng)藥藥活性成分粒粒子脫附，顯著提高農(nóng)藥藥懸浮劑的分分散穩(wěn)定性。。選用的粘度調(diào)調(diào)節(jié)劑與有效效成分必須具具有良好的相容性，且其其粘度隨溫度度變化要小。。此外，加入量多少以及助劑劑與有效成份份的比例大小，都在很大程程度上影響農(nóng)農(nóng)藥的噴霧霧霧化和沉積過(guò)過(guò)程。34概述懸浮劑的配方方組成及研究究影響因素及解決方案加工工藝及設(shè)備選型產(chǎn)品質(zhì)量控制制35農(nóng)藥懸浮劑為為固液懸浮體體系，其貯存物理穩(wěn)定定性問(wèn)題始終是制約懸懸浮劑開(kāi)發(fā)和和生產(chǎn)的主要要難題36懸浮劑不穩(wěn)定定性分層觸變性?shī)W氏熟化聚集絮凝沉淀37不穩(wěn)定的懸浮浮液化學(xué)不穩(wěn)定性性物理不穩(wěn)定性性38化學(xué)上不穩(wěn)定定原藥中帶來(lái)的的雜質(zhì)助劑以及添加加劑39物理上不穩(wěn)定定性熱力學(xué)效應(yīng)顆粒粒徑包裝材料顆粒聚合、變變大分層、沉淀結(jié)結(jié)塊誘發(fā)晶種長(zhǎng)大大40常見(jiàn)難題常見(jiàn)難題奧氏熟化研磨時(shí)粘度增增大粒徑在貯存中中增加觸變性41難題1、研磨時(shí)粘度度增大使用不同類(lèi)型型的分散劑進(jìn)進(jìn)行組合（多多個(gè)錨點(diǎn)）改變分散劑的的類(lèi)型（高分分子）增加分散劑的的用量（與分分散內(nèi)相比例例）使用特殊的潤(rùn)潤(rùn)濕分散劑（（構(gòu)效關(guān)系））如：高含量吡吡蟲(chóng)啉τ=kγn（n＞1）42難題使用分散劑組合增加分散劑用量使用梳狀聚合物分散劑解決方法改變分散劑加一些無(wú)機(jī)鹽水溶性高分子量共聚物2、粒徑在貯存存中增加如：吡蟲(chóng)啉、、噻嗪酮、異異菌脲、達(dá)螨螨靈43難題如：高含量腈腈菌唑、三唑唑酮發(fā)生奧氏氏熟化機(jī)會(huì)有有所增加；而而吡蟲(chóng)啉、三三環(huán)唑等奧氏氏熟化出現(xiàn)不不可避免。溶解度不同粒子大、小3、奧氏熟化多種晶態(tài)44懸浮體系的分分散相性質(zhì)有有關(guān)分散劑對(duì)觸變變性的影響，，主要是通過(guò)分分散劑與分散散粒子的吸附附作用，引起起顆粒電荷以以及顆粒間空空間位阻等的的改變。鹽離子對(duì)觸變變性的影響：鹽離子影響響了帶電粒子子表面電荷分分布和帶電量量，影響到粒粒子間的相互互作用和結(jié)構(gòu)構(gòu)強(qiáng)度，從而而對(duì)觸變性產(chǎn)產(chǎn)生影響。pH值對(duì)觸變性的的影響：主要通過(guò)影影響顆粒表面面的載荷量和和顆粒間的雙雙電層排斥力力，從而影響響體系的觸變變性。4、觸變性45問(wèn)題及解決方方法46問(wèn)題及解決方方法47問(wèn)題及解決方方法48概述懸浮劑的配方方組成及研究究影響因素及解決方案加工工藝及設(shè)備選型產(chǎn)品質(zhì)量控制制49懸浮劑加工工工藝農(nóng)藥懸浮劑加加工的設(shè)備和和工藝非常重重要，常常影影響到產(chǎn)品的的質(zhì)量。根據(jù)選好的農(nóng)農(nóng)藥有效成分分的性質(zhì)確定定一種加工方方法，即確定定工藝路線(xiàn)；；選定合適的加加工設(shè)備；確定各組分的的加料順序。。50懸浮劑加工工工藝常見(jiàn)難題凝聚法（亦稱(chēng)稱(chēng)熱熔—分散散劑）超微微粉粉碎碎法法（（亦亦稱(chēng)稱(chēng)濕濕磨磨法法））氣流流粉粉碎碎濕濕磨磨法法高壓壓均均質(zhì)質(zhì)法法511、三三臺(tái)臺(tái)連連用用2、循循環(huán)環(huán)單單用用原藥藥、、水水、、分分散散劑劑、、濕濕潤(rùn)潤(rùn)劑劑、、消消泡泡劑劑，，部部分分增增稠稠劑劑剪切切釜釜砂磨磨機(jī)機(jī)緩沖沖罐罐砂磨磨機(jī)機(jī)黃原原膠膠、、水水、、防防腐腐劑劑包裝裝檢測(cè)測(cè)合合格格防凍凍劑劑消泡泡劑劑緩沖沖罐罐砂磨磨機(jī)機(jī)粒徑徑檢檢測(cè)測(cè)調(diào)制制釜釜過(guò)濾濾工藝藝流流程程示示意意圖圖52加工工設(shè)設(shè)備備預(yù)粉粉料料：：剪剪切切釜釜、、球球磨磨機(jī)機(jī)、、均均質(zhì)質(zhì)機(jī)機(jī)粗粉粉料料：：膠膠體體磨磨、、高高壓壓均均質(zhì)質(zhì)機(jī)機(jī)細(xì)粉粉料料：：砂砂磨磨機(jī)機(jī)、、高高壓壓均均質(zhì)質(zhì)機(jī)機(jī)53球磨磨機(jī)機(jī)球磨磨機(jī)機(jī)作作為為農(nóng)農(nóng)藥藥懸懸浮浮劑劑加加工工的的第第一一道道工工序序―配料、混混合、預(yù)預(yù)粉碎使使用。54高速分散散劑高速分散散劑作為為農(nóng)藥懸懸浮劑加加工的第第一道工工序―配料、混混合、預(yù)預(yù)粉碎使使用。55均質(zhì)機(jī)高剪切乳乳化分散散機(jī)是通過(guò)高高速?zèng)_擊擊、剪切切、摩擦擦等作用用來(lái)達(dá)到到對(duì)介質(zhì)質(zhì)破碎和和勻化的的設(shè)備。。在農(nóng)藥藥懸浮劑劑加工中中，對(duì)該該設(shè)備的的使用逐逐漸增多多。均質(zhì)機(jī)管線(xiàn)式高高剪切乳乳化分散散機(jī)升降式高高剪切乳乳化劑釜式高剪剪切乳化化分散機(jī)機(jī)56剪切機(jī)57釜式剪切切機(jī)58膠體磨我國(guó)生產(chǎn)產(chǎn)膠體磨磨的廠家家較多，，其規(guī)格格型號(hào)各各異，選選擇的余余地很大大。膠體體磨體積積小、生生產(chǎn)能力力大、產(chǎn)產(chǎn)品粒度度細(xì)。膠膠體磨主主要起預(yù)預(yù)粉碎作作用，為為砂磨機(jī)機(jī)制備細(xì)細(xì)粉料漿漿。59砂磨機(jī)目前我國(guó)國(guó)砂磨機(jī)機(jī)有兩種種材質(zhì)，，材質(zhì)分分別有碳碳鋼和不不銹鋼。。砂磨機(jī)機(jī)立式砂砂磨機(jī)機(jī)籃式砂砂磨機(jī)機(jī)立式、、閉式式砂磨磨機(jī)臥式砂砂磨機(jī)機(jī)盤(pán)式、、錐式式、棒棒銷(xiāo)式式臥式式砂磨磨機(jī)氣動(dòng)、、液壓壓、雙雙籃、、釜式式60立式砂砂磨機(jī)機(jī)61籃式砂砂磨機(jī)機(jī)62臥式砂砂磨機(jī)機(jī)63概述述懸浮劑劑的配配方組組成及及研究究影響因因素及及解決決方案案加工工工藝及及設(shè)備備選型型產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量控控制64懸浮劑劑SC的評(píng)評(píng)價(jià)指指標(biāo)粒徑≤5um分散性懸浮率≥90粘度400-500懸浮劑SC的評(píng)價(jià)指標(biāo)貯存穩(wěn)定性熱14d、常2年65理想的的懸浮浮劑產(chǎn)產(chǎn)品性能優(yōu)優(yōu)異，，分散散性好好，懸懸浮率率高；在植物物體表表面的的鋪展展和粘粘著力力都比比較強(qiáng)強(qiáng)，耐耐雨水水沖刷刷；在潤(rùn)濕濕條件件下，，又能能夠緩緩慢而而有效效地進(jìn)進(jìn)行二二次分分布，，藥效效比較較顯著著，也也比較較持久久